[发明专利]一种表面裂纹走向的双激励检测方法

说明书

本发明涉及一种表面裂纹走向的双激励检测方法，利用双激励传感器在待测件表面形成随时间旋转的电涡流场，沿着固定的检测路径扫查经过待测件缺陷位置，提取待测件表面XY两轴磁场畸变信息，利用表面磁场畸变幅值大小判断裂纹的走向。本发明所述检测方法解决了单一检测磁场传感器二维栅格扫查与阵列探头扫查相比检测时间倍增的问题，实现了一次性扫查完成裂纹检测及走向判断，大大提高了检测效率。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种表面裂纹走向判定的双激励检测方法，用于非铁磁性导电材料表面任意方向裂纹的检测和方向的识别。

背景技术

交流电磁场检测技术(Alternating current field measurement,ACFM)具有缺陷定量不校核、对检测环境要求不高的优点。现有技术采用旋转交流电磁场的检测方法，通过控制正交双激励的幅值和相位，在待测件表面形成任意方向的感应电流，确保任意方向裂纹的检测灵敏度。Hamia等[1]利用十字交叉的导线做激励源，形成方向可控的伪旋转磁场，在磁场最大畸变幅值状态下的感应电流方向推断裂纹的走向，该方法需要手动调节激励幅值，形成“伪”旋转磁场，利用最大畸变状态下的涡流方向反推裂纹方向，降低了检测效率。Yang Guang等[2]在旋转交流电磁场激励下，利用单一巨磁阻(Giant MagnetoResistance,GMR)接收磁场传感器进行二维栅格扫查，根据C扫图像中波峰波谷连线与扫查路径的夹角判断裂纹的走向，由于生成C扫图像必须做二维栅格扫查，故检测时间成倍增加。叶朝锋[3]采用差分测量的方式来降低背景磁场的影响，GMR阵列可以更直观高效地实现缺陷的检测和走向的判定，但是双激励交流电磁场阵列检测需要复杂的激励和后处理方案。

综上，目前利用交流电磁场检测非铁磁性导电材料待测件表面裂纹的技术，存在以下问题：

1.当利用阵列探头获取B_z特征的C扫图时,需要复杂的激励和后处理方案，例如需要对背景磁场进行补偿；

2.当利用单一接收磁场传感器时，需进行二维栅格扫描，检测效率很低。

因此，需要有一种能够一次扫查实现裂纹的检测和方向的判定的技术手段以解决上述问题。

参考文献：

[1]HAMIA R,CORDIER C,DOLABDJIAN C,et al.Eddy-current non-destructivetesting system for the determination of crack orientation[J].NDTEInternational,2014,61:24-28.

[2]YANG G,DIB G,UDPA L,et al.Rotating Field EC-GMR Sensor for CrackDetection at Fastener Site in Layered Structures[J].IEEE Sensors Journal,2015,15(1):463-470.

[3]YE C F,HUANG Y,UDPA L,et al.Differential sensor measurement withrotating current excitation for evaluating multilayer structures[J].IEEESensors Journal,2016,16(3):782-789.

发明内容

本发明的目的是为了解决现有非铁磁性导电材料表面裂纹交流电磁场检测效率低、处理复杂的缺点，而提出的一种表面裂纹走向的双激励检测方法。

(一)方法原理与仿真